【正文】 ① 先將數(shù)據(jù)線置高電平 “1” 。 （ 2） DS18B20 的 寫操作 ： 圖 58 DS18B20 寫時序 具體步驟： ① 數(shù)據(jù)線先置低電平 “0” 。 ② 延時 2微秒。當 DS18B29 處于寫存儲器和溫度 A/D 變換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟 時間最大為 10us。對該端口寫“ 1”，可通過內(nèi)部上拉電阻將其端口拉至高電平，此時可作為輸入口使用，這是因為內(nèi)部存在上拉電阻，某一引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。系統(tǒng)的軀體是硬件，靈魂則是軟件，硬件電路在系統(tǒng)中設(shè)計好之后，軟件是系統(tǒng)功能實現(xiàn)的主要方式，而且測控系統(tǒng)的性能 27 第 27 頁 共 54 頁 很大程度上是由軟件設(shè)計實現(xiàn)的。即整個控制軟件由許多獨立的小模塊組成，它們之間通過軟件接口連接，遵循模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)關(guān)系緊湊，模塊之間數(shù)據(jù)關(guān)系松散的原則，按功能形成模塊化結(jié)構(gòu)。 28 第 28 頁 共 54 頁
。 系統(tǒng)的軟件由三大模塊組成：主程序模塊、功能實現(xiàn)模塊和運算控制模塊。具體 PCB圖見附錄二。溫度傳感器的單總線 (1Wire)與單片機的 I／ O連接， 是單片機的高位地址線。 ⑧ 延時 30微秒。 ⑦ 最后將數(shù)據(jù)線拉高。 ⑧ 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “0” 后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的 高電平算起（第（ 5）步的時間算起）最少要 480 微秒。以下選取初始化子程序的說明其設(shè)計。 （ 8）負壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。其管腳圖如圖 39 所示。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 第 6腳： E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 對圖進行進一步的分析，我們已知，對并行 I/O口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送入到相應(yīng) I/O 口的鎖存器就可以了，那么對于定時 /計數(shù)器，串行 I/O 口等怎么用呢？ 在單片機中有一些獨立的存儲單元是用來控制這些器件的，被稱之為特殊功能寄存器（ SFR）。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號 將不出現(xiàn)。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 P3口的輸 出緩沖能驅(qū)動4個 TTL 邏輯門電路。 P2口的輸出緩沖能驅(qū)動4個 TTL 邏輯門電路。在這種模式下， P0 口具有內(nèi)部上拉電阻。 （ 16） 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)； （ 17） 一個全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，用于實現(xiàn)單片機之 間或單片機與微機之間的串行通信； （ 18） 片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。當輸入電壓高于 5V 時，這部分熱量將通過 78L05 散熱的方式，三方出去。單片機的 管腳接的是三級管的基極。 在 KEY4 選擇了將要修改的溫度值，按下 KEY2，則選中的溫度值將進行加 1處理，若按下 KEY3，則選中的溫度值將進行減 1 處理。 按鍵復(fù)位電路中，當按鍵沒有按下時，電路同上電復(fù)位電路。晶振的取值范圍一般為 0~24MHz，常用的晶振頻率有 6MHz、 12 MHz、 MHz、 24 MHz 等。因為單片機的工作電壓是 至 ，因此輸入小于 時單片機一樣能工作，只要 7805 芯片的輸出電壓在 至 5V 之間，單片機均可正常工作。復(fù)位電路具有上電復(fù)位和手動復(fù)位兩種功能，上電復(fù)位是系統(tǒng)啟動是進行的復(fù)位，手動復(fù)位是系統(tǒng)運行過程因為某種原因需要進行復(fù)位時使用。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 41所示。單總線數(shù)字溫度傳感 器DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，控制都由這根線完成。并且具有操作簡單，低電壓低功耗，功能強大等特點。 顯示模塊 方案一： 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶，能夠同時顯示 32 個字符（ 16 列 2行）。具有體積小、功耗低、高性能，功能強大等特點，支持 16 位 32位雙指令集，能很好的兼 容 8 位 /16 位器件，共有 37 個寄存器，是目前應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的主流處理器。被測對象的溫度，由 DS18B20 溫度傳感器檢測溫度，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。 （ 5） 使用蜂鳴器，實現(xiàn)當超出正常溫度范圍時，蜂鳴器報警。 目前測溫技術(shù)的發(fā)展可知，測溫技術(shù)多樣，針對不用的應(yīng)用選擇相關(guān)的測溫技術(shù)，測溫技術(shù)已經(jīng)是一項比較成熟的技術(shù)。(4)從點測量發(fā)展到二維面測量 。因此，在實際的溫度測量中，要考慮多種影響因素，在滿 7 第 7 頁 共 54 頁 足測量精度的前提下，盡量降低我們的成本投入。但生活中同樣存在很多的應(yīng)用，有時在一個環(huán)境中要對多個系統(tǒng)進行溫度控制。為了使系統(tǒng)與外界的能量交換，盡可能的符合人們的要求，我們就需要其他手段來實現(xiàn)這樣一個隔熱的目的。 controlled temperature and can greatly improve the technical specifications. So this device is not only lightweight, stable, and is very practical. This article from the hardware circuit design, software design introduces two MCS51 microcontroller temperature control system design, hardware schematics and block diagram briefly described, the realization of the design process and the debugging process has made the corresponding instructions. Keywords: SCM。 畢業(yè)設(shè)計論文 題 目： 溫度自動控制系統(tǒng)實現(xiàn) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 2 第 2 頁 共 54 頁 摘 要 溫度控制是我們工業(yè)生產(chǎn)過程和日常生活中 經(jīng)常遇到的過程控制；在我們?nèi)粘Ｉ钪校依锏娘嬎畽C、電風扇、空調(diào)、暖氣開關(guān)、宿舍的熱水系統(tǒng)無不需要用到自動溫控系統(tǒng)。 in our daily life, home water dispenser, electric fans, air conditioning, heating switch, dormitories not need to use a hot water system has no automatic temperature control system . In order to achieve a plurality of temperature control of the system currently on the market is very small, for each individual host objects to control the temperature bees waste of resources, and in order to solve this problem, the realization of a system for controlling a plurality of host the project implements a dualchannel automatic temperature control system. This design is based mainly on STC89C51 MCU and DS18B20 temperature sensor automatic temperature control system, and the use of 1602 as a temperature LCD display module, designed to fully utilize the microcontroller pin resources to achieve twochannel temperature control system can separate keyboard setting the normal temperature range, temperature may choose to work channel, the control module is implemented by a control signal output of the relevant switching control of heating and cooling devices, in order to achieve a twochannel control system for automatic temperature control. Design used in MCS51 microcontroller to control the temperature, because of its easy to control, configuration simplicity and flexibility, high integration, strong function, versatility, and in particular, it has small size, light weight, consumption is low, cheap, good reliability, antiinterference ability and ease of use of the unique advantages。在我們實際的生活環(huán)境下，由于系統(tǒng)內(nèi)部與外界的熱交換是很難控制的，而且其他熱源的干擾也是難以精確的計算，因此溫度量的變化，容易受到難以預(yù)測的外界環(huán)境擾動的影響。道理同樣，對于只有冷卻，沒有加熱環(huán)節(jié)的應(yīng)用中，目標溫度高于實際溫度，對控制效果的影響也 是非常大的。但它的缺點是，測量誤差較大，測溫裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴等缺點。(3)工作波段多樣化 , 可根據(jù)被測對象的特性選擇 。另外一般監(jiān)控現(xiàn)場的電磁環(huán)境都非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度 ， 在溫度測量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強的是解決這些問題的最有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點，在實際應(yīng)用中取得了良好的測溫效果。 （ 4）加入鍵盤控制模塊，用對溫度控制通道的選擇和對溫度上下限的數(shù)值控 制。由結(jié)構(gòu)框圖可見，溫度控制系統(tǒng)是以單片機為控制的主機，主控模塊由擴展外部存儲器構(gòu)成。 9 第 9 頁 共 54 頁 方案論證 主機模塊 方案一： ARM 處理器為 RISC 芯片，是 32 位的微處理器。因此本課題方案二單片機 STC12C5A60S2 單片機作為主機主控制芯片，而從機控制芯片則選擇成本更低的 AT89S52 單片機作為控制芯片。使用該液晶可以構(gòu)成全中文的人機交互圖形界面。 方案二：使用 DS18B20 數(shù)字測溫傳感器作為測溫器件。完成對被測物體的溫度控制。晶振電路選用的晶振頻率是 ，因為系統(tǒng)電路需要進行串口通信，選用 的晶振在串口通信中產(chǎn)生波特率的誤差為零，因此適合進行串口通信。因此，按照理論值通過外部電源供電時，可輸入引腳最大電壓為 36V。根據(jù) 51 系列單片機的芯片說明，在單片機 XTAL1 和 XTAL2 引腳上跨接上一個 13 第 13 頁 共 54 頁